BCD protsess

Mis on BCD protsess?

BCD-protsess on ühe kiibiga integreeritud protsessitehnoloogia, mille ST tutvustas esmakordselt 1986. aastal. Selle tehnoloogia abil saab samale kiibile teha bipolaarseid, CMOS- ja DMOS-seadmeid. Selle välimus vähendab oluliselt kiibi pindala.

Võib öelda, et BCD protsess kasutab täielikult ära bipolaarse juhtimisvõime, CMOS-i kõrge integratsiooni ja madala energiatarbimise ning DMOS-i kõrgepinge ja suure vooluvõimsuse eelised. Nende hulgas on DMOS võimsuse ja integratsiooni parandamise võti. Integraallülituse tehnoloogia edasise arenguga on BCD-protsess muutunud PMIC-i peamiseks tootmistehnoloogiaks.

BCD protsessi ristlõike diagramm, lähtevõrk, tänan

BCD protsessi eelised
BCD-protsess muudab bipolaarsed seadmed, CMOS-seadmed ja DMOS-i toiteseadmed samaaegselt samale kiibile, integreerides bipolaarsete seadmete suure transjuhtivuse ja tugeva koormuse juhtimisvõime ning CMOS-i suure integreerituse ja väikese energiatarbimise, et need saaksid täiendada. üksteist ja annavad oma eelistele täiel määral kaasa; samal ajal võib DMOS töötada lülitusrežiimis äärmiselt väikese energiatarbimisega. Lühidalt öeldes on BCD üks peamisi eeliseid väike energiatarve, kõrge energiatõhusus ja kõrge integreeritus. BCD-protsess võib oluliselt vähendada energiatarbimist, parandada süsteemi jõudlust ja omada paremat töökindlust. Elektroonikatoodete funktsioonid suurenevad iga päevaga ning järjest olulisemaks muutuvad nõuded pingemuutustele, kondensaatorite kaitsele ja aku eluea pikendamisele. BCD kiired ja energiasäästlikud omadused vastavad suure jõudlusega analoog-/toitehalduskiipide protsessinõuetele.

BCD protsessi võtmetehnoloogiad
BCD-protsessi tüüpiliste seadmete hulka kuuluvad madalpinge CMOS, kõrgepinge MOS-torud, erineva rikkepingega LDMOS, vertikaalsed NPN/PNP ja Schottky dioodid jne. Mõned protsessid integreerivad ka selliseid seadmeid nagu JFET ja EEPROM, mille tulemuseks on suur hulk erinevaid seadmed BCD protsessis. Seetõttu tuleb projekteerimisel lisaks kõrgepingeseadmete ja madalpingeseadmete, topeltkliki protsesside ja CMOS-protsesside jms ühilduvuse arvestamisele arvestada ka sobivat isolatsioonitehnoloogiat.

BCD isolatsioonitehnoloogias on üksteise järel esile kerkinud paljud tehnoloogiad, nagu ristmiku isolatsioon, isolatsioon ja dielektriline isolatsioon. Ristmiku isolatsioonitehnoloogia on teha seade P-tüüpi substraadi N-tüüpi epitaksiaalsele kihile ja kasutada isolatsiooni saavutamiseks PN-siirde pöördnihke karakteristikuid, kuna PN-siirnel on pöördpinge korral väga kõrge takistus.

Iseisolatsioonitehnoloogia on sisuliselt PN-ristmiku isolatsioon, mis isolatsiooni saavutamiseks tugineb seadme lähte- ja äravoolupiirkondade ning substraadi vahelise loomuliku PN-siirde omadustele. Kui MOS-toru on sisse lülitatud, ümbritseb lähtepiirkond, äravoolupiirkond ja kanal tühjenduspiirkonnaga, moodustades substraadist isolatsiooni. Kui see on välja lülitatud, on äravoolupiirkonna ja põhimiku vaheline PN-siirde vastupidine eelpinge ning lähtepiirkonna kõrgepinge isoleeritakse tühjenduspiirkonnaga.

Dielektrilisel isolatsioonil kasutatakse isolatsiooni saavutamiseks isolatsioonikeskkonda, näiteks ränioksiidi. Dielektrilise isolatsiooni ja ristmike isolatsiooni põhjal on mõlema eeliseid kombineerides välja töötatud kvaasidielektriline isolatsioon. Ülaltoodud isolatsioonitehnoloogia valikulise kasutuselevõtuga on võimalik saavutada kõrge- ja madalpinge ühilduvus.

BCD protsessi arendussuund
BCD protsessitehnoloogia areng ei ole nagu tavaline CMOS-protsess, mis on alati järginud Moore'i seadust, et areneda väiksema joone laiuse ja kiirema kiiruse suunas. BCD-protsess on jämedalt diferentseeritud ja arendatud kolmes suunas: kõrgepinge, suur võimsus ja suur tihedus.

1. Kõrgepinge BCD suund

Kõrgepinge BCD suudab samal kiibil samal ajal toota kõrge töökindlusega madalpinge juhtimisahelaid ja ülikõrge pingega DMOS-taseme ahelaid ning suudab toota 500–700 V kõrgepingeseadmeid. Kuid üldiselt sobib BCD endiselt toodetele, mille nõuded on suhteliselt kõrged toiteseadmetele, eriti BJT- või kõrge voolutugevusega DMOS-seadmetele, ning seda saab kasutada võimsuse juhtimiseks elektroonilises valgustuses ja tööstuslikes rakendustes.

Kõrgepinge BCD tootmise praegune tehnoloogia on Appel et al. välja pakutud RESURF-tehnoloogia. aastal 1979. Seadme valmistamisel on kasutatud kergelt legeeritud epitaksiaalset kihti, et muuta pinnapealne elektrivälja jaotus lamedamaks, parandades seeläbi pinna lagunemise omadusi, nii et purunemine toimub kehas, mitte pinnas, suurendades seeläbi seadme läbilöögipinget. Kerge doping on veel üks meetod BCD läbilöögipinge suurendamiseks. See kasutab peamiselt kahekordse hajutusega äravoolu DDD-d (double Doping Drain) ja kergelt legeeritud drenaaži LDD-d (kergelt dopingu äravoolu). DMOS-i äravoolupiirkonda lisatakse N-tüüpi triivipiirkond, et muuta algne kontakt N+ äravoolu ja P-tüüpi substraadi vahel N-dreeni ja P-tüüpi substraadi vaheliseks kontaktiks, suurendades seeläbi läbilöögipinget.

2. Suure võimsusega BCD suund

Suure võimsusega BCD pingevahemik on 40–90 V ja seda kasutatakse peamiselt autoelektroonikas, mis nõuab suure voolu juhtimisvõimet, keskpinget ja lihtsaid juhtahelaid. Selle nõudmisomadused on suure voolu juhtimise võime, keskpinge ja juhtimisahel on sageli suhteliselt lihtne.

3. Suure tihedusega BCD suund

Suure tihedusega BCD, pingevahemik on 5-50 V ja osa autoelektroonika jõuab 70 V-ni. Üha keerukamaid ja mitmekesisemaid funktsioone saab integreerida samale kiibile. Suure tihedusega BCD võtab toodete mitmekesistamise saavutamiseks kasutusele mõned modulaarsed disainiideed, mida kasutatakse peamiselt autoelektroonika rakendustes.

BCD protsessi peamised rakendused

BCD-protsessi kasutatakse laialdaselt toitehalduses (toite ja aku juhtimine), ekraanidraivis, autoelektroonikas, tööstusjuhtimises jne. Toitehalduskiip (PMIC) on üks olulisi analoogkiipide tüüpe. BCD-protsessi ja SOI-tehnoloogia kombinatsioon on samuti BCD-protsessi arendamise peamine tunnusjoon.

VET-China võib pakkuda grafiidist osi, pehmet jäika vilti, ränikarbiidist osi, cvD ränikarbiidist osi ja sic/Tac-kattega osi 30 päevaga.
Kui olete huvitatud ülaltoodud pooljuhttoodetest, võtke meiega esimest korda ühendust.

Tel: +86-1891 1596 392
WhatsAPP: 86-18069021720
Meil:yeah@china-vet.com